北京市种植秸秆资源化利用现状及建议

蒋 彬，杨雅静，李 震，高 娇，张 莉，熊 波

（北京市农业机械试验鉴定推广站，北京 100079）

0 引言

国家高度重视农业农村绿色发展，《“十四五”全国农业绿色发展规划》强调，要牢固树立保护环境就是保护生产力、改善环境就是发展生产力的理念，加快建立绿色低碳循环农业产业体系，改善农村生态环境，为建设生态文明、实现碳达峰碳中和创造良好条件。种植秸秆资源化利用是农业农村绿色发展的重要内容，是提升产地环境保护水平的重要途径。2022 年中央一号文件和北京市《关于做好2022 年全面推进乡村振兴重点工作的实施方案》具体提出，要推进农业农村绿色发展，支持秸秆综合利用。相关应用表明，秸秆资源化利用至少有以下3 方面积极作用：①有利于提高作物产量，秸秆还田利用可以实现小麦、玉米两茬作物亩均增产5%～10%[1-2]，降低作业成本65 元/亩（1 亩=0.067 hm2）左右[3]，具有明显经济效益。②有利于提高耕地地力。秸秆还田可降低60%左右的农田扬尘，可改善土壤中氮、磷、钾的营养状况[4]，耕层土壤含水率提高10%[5]，年均提高土壤有机质0.03%[6-7]。③杜绝秸秆焚烧可以减少二氧化碳等气体、碳颗粒及浓烟的排放，减轻大气环境污染[8-9]。

1 北京市种植秸秆产量及利用现状

1.1 粮食作物秸秆资源利用情况

1）秸秆资源产量。2021 年，粮食作物播种面积91.4 万亩，其中玉米64.3 万亩，小麦19.6 万亩，大豆2.1 万亩，油菜1.5 万亩，马铃薯0.8 万亩，花生1.7 万亩。根据理论产废系数[10-11]和北京实地调研，玉米秸秆产量按照830 kg/亩，小麦秸秆产量按照300 kg/亩计算，玉米秸秆产量53.4 万t，小麦秸秆产量5.9 万t，大豆、油菜、薯类、花生等秸秆产量4 万t，共计63.3 万t。

2）区域分布。2021 年，粮食作物秸秆产量主要集中在6 个区，其中延庆区12.1 万t、顺义区10.1 万t、密云区9.4 万t、房山区6.9 万t、平谷区5.8 万t、大兴区5.4 万t，共占粮食作物秸秆总产量的83.6%。分作物看，玉米秸秆主要集中在7 个区，其中延庆区12.1 万t、密云区9.2 万t、顺义区7.6 万t、房山区6 万t、平谷区5.3 万t、大兴区4.5 万t、怀柔区4.2 万t，共占玉米秸秆总产量的比重91.5%。小麦秸秆主要集中在3 个区，其中顺义区2.5 万t、大兴区0.9 万t、房山区0.9 万t，共占小麦秸秆总产量的72.4%。

3）总体利用情况。从利用形式看，大田作物秸秆综合利用方式以肥料化、饲料化为主，处理技术已经成熟，近年来正积极探索发展能源化、基料化、原料化等多元化利用技术，以拓宽秸秆利用途径，持续推动农作物秸秆的综合利用。通过秸秆处理利用技术推广、机具补贴、作业补贴等措施，北京市粮经作物秸秆综合利用率稳定在99%以上。

1.2 设施蔬菜尾菜利用情况

1）尾菜产量。2021 年，蔬菜及食用菌播种面积为69.7 万亩，其中设施蔬菜及食用菌播种面积40.3 万亩，设施蔬菜播种面积38.6 万亩。根据相关研究[12-13]，叶菜、果菜的设施蔬菜产废系数分别为9.7%和4.7%，按叶类蔬菜亩产2.975 t、瓜果类蔬菜亩产2.635 t 估算，蔬菜生产年产尾菜废弃物180 万t 以上，其中设施蔬菜生产年产尾菜115 万t 以上。

2）区域分布。2021 年，设施蔬菜等尾菜主要集中在大兴区、顺义区、通州区、房山区等4 个区，占总量的比重分别为36.5%、17.3%、16.4%和13.6%，共计占比83.8%。

3）总体利用情况。露地种植的蔬菜产生的残枝烂叶主要通过机械化旋耕+粉碎还田的方式基本实现利用。设施蔬菜，因其生产区域分散、产废量大，导致设施蔬菜废弃物的收集拉运成本较高，设施蔬菜废弃物利用是短板。其中顺义区和房山区，以设施废弃物有机肥加工为处理方向，依托农机合作社探索建立市场化处理运行机制，探索形成了设施蔬菜废弃物资源化利用模式，解决了传统处理方法投资大、难以持续运行的难题。目前，顺义区已实现全区设施蔬菜废弃物利用率达到100%，并被农业农村部评为2021 年全国农业绿色发展典型案例。房山区设施蔬菜废弃物利用率达到80%以上。全市设施蔬菜废弃物综合利用率已达35%。

1.3 林果残枝利用情况

1）残枝产量。2021 年北京市果园种植面积59.3 万亩。因自然脱落、人工修剪等原因，每年产生的残枝约0.2 t/亩，据此估算，全市每年可产生的林果残枝总量为11.9 万t。

2）区域分布。林果残枝废弃物分布分散范围广、季节性明显，体积是普通垃圾的3～5 倍，从种植果园产生的残枝量看，主要分布在平谷区、密云区、房山区、昌平区、大兴区等5 个区，占果园残枝产量的比重分别为32%、12.5%、9.7%、9.6%和7.9%，共计占比达71.6%。

3）总体利用情况。林果废弃物利用总体经济效益不高、具有较强的公益性和社会性。由于木质残枝堆放占地面积大，收集难度较大，粉碎难度高，在加工利用方面缺乏有效的环保、用地等配套政策支持，当前林果残枝废弃物利用尚处于起步阶段，利用水平较低，主要的利用形式还是以粉碎还林为主，存在设备投入高、技术水平低等问题，农户也不愿采用。目前，北京残枝利用率仅为1%左右。另一种利用方式是林果废弃物覆盖物加工，该技术是根据木质残枝的特性，选用高效的粉碎机将残枝破碎，并把破碎后的残枝分选为1.0～5.0、0.2～1.0、＜0.2 cm等3 个等级。分别用于有机园林覆盖物加工、栽培基质加工和有机肥加工。主要环节包括枝叶分离回收、粗破处理、细破处理、分筛、染色、堆积腐熟、分选装袋。经过处理后的有机覆盖物可以在小区、公园、道路、城市裸露地等使用，可有效改善土壤环境、吸附扬尘，也可根据需要搭配不同色彩，拼接造型，打造城市景观。

2 秸秆综合利用典型模式

近年来，北京市各级农机管理和推广部门积极采取政府购买服务、关键环节作业补贴、秸秆加工产品补贴、以及设施设备配套等政策措施，根据各区农业生产实际和秸秆废弃物生产特点，以肥料化、饲料化为主要利用方向，按照“企业化处理、社会化服务、市场化运营”的思路，因地制宜探索建立了4 种秸秆综合利用典型模式，统筹推进各类农林废弃物协同处理利用。

1）顺义模式：服务组织串联处理型。该模式采用“园区、种植户+农机合作社+有机肥加工厂”形式，生产主体负责秸秆、蔬菜废弃物、畜禽粪便等农业废弃物的供应，农机合作社通过专用运输车将秸秆、设施废弃物、畜禽粪便等运至有机肥加工企业，有机肥加工企业利用粉碎机把固体废弃物切碎后，经自走式翻堆机搅拌后发酵，最后通过分选、装袋等工艺加工成有机肥。通过政府购买服务的形式，提高各方积极性，促进农机专业合作社、有机肥企业和种植户的对接，既增加收入，又实现种养加循环发展。

2）大兴模式：区块化社会化处理型。该模式采用“区块布局、集中收储、市场运作、循环利用”形式，将整区分为面积在3～5 千亩的区域，选择具有加工处理能力的园区，通过设备配套、技术指导等手段建立处理点，委托其进行本园区及周边园区农作物秸秆的分捡、收集及处理加工。根据处理点的位置和加工能力，对负责区域和收集范围进行科学划分，明确工作责任、提高效率，达到分工协作目的。

3）怀柔模式：集中收储点处理型。该模式采用“科学规划、定点堆放、集中运输”的形式，在合作社内建立集中收储点，由合作社负责周边秸秆及畜禽粪污收集，经过初步加工后运送至有机肥加工企业进行处理，可有效解决收储点周边的秸秆堆积及粪污污染问题。由于集中运输，可大幅提高废弃物单次运输量，降低运输成本。这不仅可解决农作物秸秆及畜禽粪污收集成本高的问题，还可拓宽农机社会化服务组织和养殖企业的业务范围，具有可持续性。

4）房山模式：市场化全链条处理型。该模式以有机肥加工企业为主体，进行市场化的农业废弃物收集及处理加工，由企业直接面对农户或园区，减少中间环节，提高收集效率。通过配套相关设备，提升企业在废弃物收集处理各环节的作业能力，生产出的有机肥可用于农业生产，实现循环利用。

3 存在的问题

1）秸秆利用技术体系不完善。目前，北京市秸秆处理利用水平总体仍处于初级阶段，设施蔬菜秸秆、林果残枝等处理利用还刚起步。①在装备方面，秸秆机械化还田装备老旧，缺乏适宜设施蔬菜秸秆小型化处理设备、林果残枝可移动式粉碎、运输一体化设备。②在技术方面，秸秆向基料等多元开发利用不足；秸秆粉碎还田技术标准与耕地地力保护结合还不够，仍然比较粗放、不够科学合理；设施尾菜原位还田技术标准缺乏；针对不同区域、不同类型的秸秆，还没有明确的适宜处理技术路线和技术模式。

2）秸秆利用技术应用有待提高。①秸秆处理利用不平衡，表现在山区、半山区秸秆利用率低，平原区秸秆处理利用率较高。②秸秆处理利用覆盖不全面，表现在以小麦、玉米等粮食作物秸秆处理利用为主，设施蔬菜秸秆、林果残枝秸秆等其他类型的秸秆利用较少。③秸秆种类多、处理环节多、涉及主体多，秸秆处理利用不协同、不充分。

3）秸秆利用主体作用发挥不充分。①企业、合作社等主体是秸秆处理利用的主力，但当前相关主体数量少，与当前秸秆产业发展的需求不匹配。②利用效益不高。收集环节，由于种养区域分散，秸秆需要经过较长路程运输才能到达企业，而秸秆体积大、密度小、占用空间大，加上不同种类秸秆成熟时间不同、种植地块分散，提高了运输成本；处理环节，秸秆处理前期设备、人力等投入较大，但处理后产品价格不高，比较效益低。③社会化服务能力不强。目前绝大部分秸秆处理主体处理规模小，以园区化内部处理、循环利用为主，对小农户等带动能力不足。

4）秸秆利用激励政策有待完善。①缺乏统筹规划。在大食物观背景下，北京市将逐步扩大粮食、蔬菜等生产面积，相应的秸秆废弃物产量也会增加，但目前对如何处理还没有统筹规划。②管理体制机制不顺畅。农作物秸秆、蔬菜、林果残枝废弃物分别处理、各自为战，还没有建立“全市一盘棋”的废弃物处理管理体制机制。③秸秆综合利用政策体系还不够健全，未形成涵盖用地、设备、补贴、环保等农林废弃物综合利用政策体系。

4 发展建议

持续加强种植秸秆综合利用，是新时代做好生态振兴的重要内容，关乎农村人居环境的底色。针对秸秆综合利用技术体系不完善、运行模式效益不高、扶持政策不健全等问题，要坚持以绿色、低碳、循环为方向，按照粮经饲统筹、种养加一体、一二三产融合发展的思路，聚焦秸秆产地还田、收集、贮藏、运输、加工、利用等关键环节，加强绿色科技创新、技术模式创新、扶持政策优化，推动秸秆处理产业化、服务社会化、运行市场化发展，提升秸秆综合利用的经济效益、社会效益和生态效益，最终实现粮经、蔬菜、畜牧、林果等产业的废弃物全利用。具体发展建议如下。

1）加强秸秆利用技术集成，提升技术装备水平。①加强秸秆处理设备的研发和更新。加强移动式秸秆粉碎运输一体化设备、设施蔬菜秸秆小型化处理设备等设备的引进和研发，补齐装备短板。加大秸秆处理设备投入力度，逐步淘汰老旧、功能单一的处理装备，促进秸秆处理的高效化发展。②加强技术模式的集成研究。开展秸秆粉碎还田与农田、菜田耕地地力匹配的技术研究示范，促进还田的标准化、科学化。根据秸秆产生种类、产量、分布等特点，开展秸秆向食用菌生产基料、基质栽培等多元化开发，探索形成适宜不同区域类型的秸秆处理技术模式和技术路线。③加强秸秆还田、收集、运输、加工、利用等一体化技术集成研究，延长秸秆利用产业链、价值链。

2）加大秸秆利用技术应用，提高绿色发展水平。①优化山区、半山区种植业结构，对因地块条件导致难以实现秸秆利用的区域，及时调整种植结构，以调整促利用。②加大成熟技术推广力度。加强农机深松、少免耕播种、秸秆粉碎还田、设施尾菜原位还田等秸秆肥料化技术推广力度，开展深松作业质量、农田质量监测。促进秸秆饲料化、基料化和原料化多元开发利用。③推广复合处理设施和处理技术工艺，加强设施蔬菜、林果残枝等废弃物与小麦、玉米秸秆协同处理利用，提高设施设备利用效率。④加快建立一批秸秆资源化利用模式示范点，因地制宜地辐射推广资源化利用技术，有组织地进行技术培训和普及。例如，大兴规模种植园区较为集中，推广区块化分散收集的园区自循环模式；顺义区设施种植面积大、区域广，推广区域化集中收集的工厂化加工模式。

3）加大秸秆利用典型培育，提升综合效益水平。①加大主体培育力度，依托现代农业园区、合作社、企业，积极培育综合型秸秆利用主体，统筹开展小麦、玉米秸秆，设施蔬菜、林果残枝等秸秆协同处理利用，扩大秸秆处理规模效益。通过产业集聚、规模效应，增加综合利用效益，促使秸秆资源化综合利用向规模化、商品化发展。②加强秸秆处理产业链优化，实现秸秆收储运、产加用等环节的协同，推行合作式、托管式等服务模式，实现与小农户的链接，延长秸秆处理技术链条，降低环节成本。③鼓励规模经营。鼓励企业和农民以市场为导向，把与农作物秸秆综合利用相关的各种原料及加工产品的单独生产过程组建成相互衔接的生态网络，实现收贮、种植、养殖、产品加工、科技服务各环节衔接。支持镇域秸秆综合利用，支持探索秸秆利用与耕地地力提升补贴政策相挂钩机制。对从事农作物秸秆综合利用的用水、用电、用气等实行差别价格，降低生产经营成本。

4）健全秸秆利用激励政策，提升管理服务水平。①加强顶层设计。树立大农业观念，建立完善市级秸秆综合利用管理机构，把农作物秸秆、蔬菜秸秆、林果残枝等废弃物处理进行统筹设计、系统规划，协同处理。②持续加大政策补贴力度。对购置设备给予补贴，将翻堆机、快速发酵设备等专用机械纳入农机购置补贴范围。加强秸秆作业补贴，重点对秸秆粉碎还田、秸秆收集打捆作业环节进行定向的作业补贴。持续开展秸秆有机肥加工补贴。③探索政府购买服务模式。具体包括分捡运送补贴、拉运及粉碎补贴2 部分。分捡运送补贴给把秸秆及蔬菜废弃物运送到指定收集点的主体。拉运及粉碎补贴给负责废弃物的拉运及后续的粉碎加工作业的经营性服务组织。④优化土地、基建等扶持政策。加强部门对接，积极争取并不断完善科学处置利用的用地政策、环保政策、补贴政策，加大体制机制研究创新，为秸秆废弃物科学处置利用提供政策保障。⑤加大宣传培训力度。要深入田间地头开展科技服务，用技术指导群众，用示范带动群众，用效益吸引群众，调动农民、农业合作组织等市场主体的积极性。